CN102703743B - 一种银镍铜合金材料的制作方法 - Google Patents
一种银镍铜合金材料的制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种金属合金材料制作方法，具体地说，涉及一种银镍铜合金材料的制作方法。本发明主要由以下步骤组成：取量、熔炼、雾化处理、烘干处理、挤压成型。本发明制作的银镍铜合金材料比传统的银铜合金材料的强度和熔点均要高，因此采用本发明材料制作的调节器适用范围广，且使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属合金材料制作方法，具体地说，涉及一种银镍铜合金材料的制作方法。
背景技术
目前电器一般都具有参数调节功能，参数的调节一般由调节器来完成，其中很多的调节器通过旋钮来改变调节值；如温度调节器中的温度调节旋钮、电风扇的调挡旋钮等，这些调节器均是通过改变调节器上的触头与不同的触点接触来改变调节值，在通过旋钮调节器来改变调节值时，触头在与触点接触时的瞬间，会产生较高的瞬间电压，同时触头会产生瞬间的高温，因此触头需要有较好的耐高温性能、抗熔焊性能；同时触头作为开关，需要有较好的导电率、接触电阻低的特点；由于银、铜的导电率较高，接触电阻低，在制作触头时，一般采用银或银铜合金的方式，但由于银、铜的耐高温性能较差，在应用于较高电流的调节器时，瞬间产生的高温会将银铜软化，随着调节器应用的次数增多，触头会发生变形，从而失去相应调节功能，寿命较短。以银为例；银是金属中导热性较好、加工性较好、有高的抗氧化能力的材料，因此银是比较重要、且经济的贵金属接触材料。电触头用纯银主要是Ag99.95%。但纯银的硬度不高、熔点低、不耐磨。在潮湿和较高的温度下，若介质中含有硫或硫化物，表面易形成硫化银薄膜，造成接触电阻增大;在直流电作用下，银容易挥发，会形成电侵蚀尖刺。在负荷大的条件下，银接触元件易形成电弧，使其熔焊。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种具有接触电阻低、耐高温性好的银镍铜合金材料。
本发明采用的技术方案为：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.1~0.3：0.04~0.06的重量比取量；
步骤二 熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，进行等静压处理；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用80~120目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
再进一步地，为了提高粉状物的致密度，在进行步骤五等静压处理处理时：操作方式为：
等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为200~220MPa；保压时间为：1~2min。
更进一步地，为方便挤压成型的操作，在挤压成型前将粉状物转化为致密体，烧结处理的方式具体操作如下：
烧结；采用箱式炉，烧结温度为800～900℃，烧结时间为1~2小时。
进一步地，在进行第四步的烘干步骤时，为方便管理和生产，采用烘箱烘烤，温度设定为200~300℃，保温烘烤温度时间为2.5~3.5小时。
本发明的有益效果为：本发明制作的银镍铜合金新材料比传统的银铜合金材料具有更好的电性能表现，因此采用本发明材料制作的调节器适用范围广，且使用寿命长。
本发明在结晶银中添加少量的镍作为添加剂，其接触电阻很低且与纯银相仿，并且电阻几乎不随开关的次数而变化。采用本发明材料制作的触头的抗熔焊和耐燃损能力略高于纯银。在接触电阻几乎相同的条件下，其强度与耐温性能均比银铜复合触头高，很适合应用于工作电流≤10A的各种温度调节器。主要体现如下：
1、良好的抗熔焊性能
银镍细小的粉末颗粒，通过烧结挤压形成短纤维的结构，有如在银的基体上插入一排排“镍篱笆”，在分断电流的强电弧作用下，“镍篱笆”尤如坚固的“骨架”同时这些镍“篱笆”均匀弥散地分布在基体银中，把银隔成许多小“区域”，使电流分布于许多小“区域”上，而不致于集中，使电流密度分布均匀；从而降低了触头的熔焊倾向。
2、耐机械磨损好
由于分布在基体金属银中的“镍篱笆”的弥散强化作用，硬度高而均匀。银镍10产品的维氏硬度一般在90 左右，而且在实际使用过程中，触头虽经电弧热的作用，硬度不会有大的软化，从而有较高的耐机械磨损性能。
3、耐电磨损性能好
由于“镍篱笆”均匀弥散地分布在银基体中，因此电器在通断过程中，这些“镍篱笆”阻碍了熔融状态的银；如纯银和结晶银在通断大电流时发生金属大量的流失和飞溅，提高了电器的寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.1：0.04的重量比取量；
步骤二 熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为200℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为200MPa；保压时间为：1min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为800℃，烧结时间为1小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用80目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例2：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.2：0.05的重量比取量；
步骤二 熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为220℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为210MPa；保压时间为：1.5min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为850℃，烧结时间为1.5小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用100目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例3：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.1：0.58的重量比取量；
熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为270℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为220MPa；保压时间为：2min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为900℃，烧结时间为2小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用120目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例4：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.3：0.043的重量比取量；
熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为230℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为215MPa；保压时间为：1.5min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为870℃，烧结时间为1.8小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用100目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例5：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.28：0.06的重量比取量；
熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为280℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为218MPa；保压时间为：1.2min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为895℃，烧结时间为2小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用120目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例6：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.13：0.048的重量比取量；
熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为290℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为205MPa；保压时间为：1.2min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为860℃，烧结时间为1.8小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用80目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例7：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.22：0.055的重量比取量；
熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为200℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为220MPa；保压时间为：2min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为900℃，烧结时间为2小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用120目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
实施例8：
一种银镍铜合金材料的制作方法：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.12：0.056的重量比取量；
熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤且采用烘箱烘烤方式，温度设定为300℃，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为205MPa；保压时间为：2min；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；采用箱式炉，烧结温度为880℃，烧结时间为2小时；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型。
进一步地，为了提高材料的性能，在步骤四后进行对粉状物进行过筛；具体操作如下：
过筛；采用80目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围
Claims (4)
1.一种银镍铜合金材料的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一 取量；Ag、AgNi10、Cu以1000：0.1～0.3：0.04～0.06的重量比取量；
步骤二 熔炼；将步骤一中的各种原料混合，再进行高温熔炼至混合物为液态；
步骤三 雾化处理；对液态的混合物进行雾化处理，形成粉状物；
步骤四 烘干处理；对粉状物进行烘烤，直到粉状物表面干燥；
步骤五 等静压处理；将粉状物放置高压容器内，进行等静压处理；
步骤六 烧结处理；对进行等静压处理后的粉状物进行烧结处理；
步骤七 挤压成型；采用挤压机对烧结处理的物质进行挤压成型；
在步骤四后对粉状物进行过筛；
过筛；采用80～120目的筛网对干燥的粉状物进行筛选，然后取出筛下的粉状物进行上述步骤五等静压处理。
2.根据权利要求1所述的一种银镍铜合金材料的制作方法，其特征在于：步骤五的等静压处理为；将粉状物放置高压容器内，容器内盛装液体介质；容器内的压强为200～220MPa；保压时间为：1～2min。
3.根据权利要求2所述的一种银镍铜合金材料的制作方法，其特征在于：步骤六烧结处理采用方式为：
采用箱式炉，烧结温度为800～900℃，烧结时间为1～2小时。
4.根据权利要求1所述的一种银镍铜合金材料的制作方法，其特征在于：在进行步骤四的烘干处理为采用烘箱烘烤，温度设定为200～300℃，保温烘烤温度时间为2.5～3.5小时。
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